El descubrimiento de un nuevo tipo de cristal revela un gran potencial de aplicación

Desde los familiares granos de sal de mesa hasta los brillantes diamantes, la formación de cristales no siempre sigue un camino simple y predecible.

Investigadores de la Universidad de Nueva York (NYU) han documentado con éxito este sorprendente viaje desde una masa de materia inicialmente amorfa a estructuras altamente ordenadas, en un estudio recién publicado en la revista Nature Communications.

En particular, en el procesode explorar el misterio de la cristalización, descubrieron accidentalmente un tipo único de cristal en forma de varilla con una estructura hueca en su interior, nunca antes conocido, y lo llamaron "Zangenita" en honor al estudiante de posgrado que descubrió este cristal.

Para desentrañar los secretos de cómo las partículas se organizan en redes cristalinas perfectas, los científicos a menudo tienen dificultades para observar directamente átomos diminutos.

El equipo de la Universidad de Nueva York utilizó un método ingenioso: crear cristales a partir de partículas coloidales. Estas partículas son pequeñas pero lo suficientemente grandes como para ser observadas en detalle bajo un microscopio. “La ventaja es que podemos seguir el proceso de cristalización a nivel de partículas individuales”, dijo el profesor de química Stefano Sacanna, quien dirigió la parte experimental.

Combinando experimentos meticulosos con miles de simulaciones informáticas complejas dirigidas por el profesor adjunto Glen Hocky, el equipo desentrañó un mecanismo de formación de cristales de dos pasos.

En lugar de que las partículas se asienten inmediatamente en una posición fija, generalmente se agrupan primero formando una "multitud" amorfa, que luego sufre un proceso de reorganización para formar la estructura cristalina ordenada final. Es este proceso de dos pasos el que da como resultado la variedad de formas y tipos de cristales observados.

Mientras realizaba experimentos para rastrear este mecanismo de dos pasos, el estudiante de posgrado Shihao Zang descubrió accidentalmente un cristal con forma de varilla de aspecto extraño.

Al examinarlo más de cerca con un microscopio, descubrió que no solo tenía una disposición de granos distinta, sino que también contenía canales huecos que corrían a lo largo de su longitud, una característica muy inusual para un cristal normalmente compacto.

Después de revisar una base de datos de más de mil estructuras cristalinas naturales sin encontrar una coincidencia, Zang recurrió al modelo informático de Hocky. Las simulaciones confirmaron que se trataba de una estructura cristalina completamente nueva.

“Nos sorprendió porque esta estructura nunca había sido observada antes”, compartió el profesor Sacanna.

El nuevo cristal recibió el nombre científico de L3S4, pero durante las discusiones de laboratorio nació el nombre "Zangenita" y se mantuvo en reconocimiento al trabajo de Shihao Zang.

"Utilizamos cristales coloidales para simular el mundo real, pero inesperadamente encontramos un cristal que no existe en la naturaleza", expresó Zang su sorpresa.

El descubrimiento de la zangenita no sólo es un descubrimiento científico apasionante, sino que también abre nuevas direcciones. Su estructura hueca única sugiere aplicaciones potenciales en los campos de filtración, almacenamiento o encapsulación de otros materiales.

Además, sugiere que puede haber muchos más tipos nuevos de cristales esperando ser descubiertos. Una comprensión más profunda de este complejo proceso de cristalización también juega un papel importante en el diseño y la fabricación de materiales avanzados en el futuro, especialmente materiales fotónicos utilizados en tecnología láser, cables ópticos y energía solar.

(Agencia de Noticias de Vietnam/Vietnam+)

Fuente: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-loai-tinh-the-moi-he-lo-tiem-nang-ung-dung-lon-post1036086.vnp